USB-C崛起,成为通用充电标准(一)

发布者:温暖拥抱最新更新时间:2019-07-24 来源: 贸泽电子设计圈 作者: Robert Huntley关键字:USB-C  充电标准 手机看文章 扫描二维码
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对通用充电器的需求


随着越来越多的消费类电子设备改用电池供电,如何给这些设备充电就成了一个重要问题。我们都能记得以前的手机使用的充电器五花八门,其中有一些可能还在你的抽屉里。除了手机充电器,其他设备(如剃须刀、相机和手持游戏机)也需要自己的充电器。出差或度假经常需要随身携带一袋子充电器,因为极少有充电器能通用于多个设备。


当USB micro-B成为智能手机智能手表和智能家居恒温器等众多低功耗设备的首选连接器后,情况开始发生变化。不过因为USB micro-B最高只能提供约5W的功率,因此不适合大型设备。


USB-C正在变得无处不在


USB实现者论坛(USB Implementers Forum,USB-IF)于2014年底推出的USB Type-C连接器标准实现了创新,通过在接口两面各使用12个对称的引脚,使连接器正反两面皆可插入。新的连接器标准与USB 3.1接口规范几乎同时发布,但USB-C不一定要采用3.1规范进行通信。此外,USB-C还引入了传输其他数据信号的能力,比如用于传输DisplayPort、HDMI、Thunderbolt以及USB数据。还有一个关键点是,USB-C提供独立于USB数据模式的供电(PD)功能。USB-C有两个专用的引脚(CC1和CC2),用来与主机协商,在最高5A的电流下提供最高20VDC的电压(下图)。


凭借其100W的供电能力,USB-C很快就顺理成章地成为了各种消费类电子产品的通用电源连接器,取代了以前常用的micro-B连接器和众多圆柱状的“筒形”连接器。

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USB-C连接器的引脚规格(资料来源:USB实现者论坛)


USB供电方式


当前的USB-PD V3.0规范规定了四个额定电压等级:5V、9V、15V和20V,并可选择以20mV为步进单位设定电压。此外,该规范还支持最高达100W的输出功率水平,并能够提供恒压或恒流充电。这为设备充电提供了许多新机会,包括笔记本电脑和其他更高功率的设备。不过要使用USB-C连接器充电,实际应用中还需要配备微控制器、额外的电路和软件协议栈。


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作者简介


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Robert Huntley是一位具有HND资格认证的工程师和技术作家。他拥有电信、导航系统和嵌入式应用工程等专业背景,代表贸泽电子撰写了各种技术和实践文章。


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